合成開口レーダ画像の重ね合わせ処理による数値地形モデルの作成に関する研究

合成孔径雷达图像叠加处理创建数字地形模型的研究

基本信息

批准号：
10750672
负责人：
小池克明
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は日本のJERS-1衛星とカナダのRADARSAT衛星による合成開口レーダ(SAR)画像を解析に用い,九州南部の桜島,およびインドネシア・ジャワ島のメラピ火山という2つの活火山を対象として,精度良い数値地形モデルの作成法についての基礎的な検討を行った。この際,マイクロ波の位相の情報を保った干渉画像とマイクロ波の散乱強度のみを表す強度画像の2種類を検討に用いた。得られた成果を要約すると以下のとおりである。(1) 同一のシーンに対するSAR画像ではあるが,観測日が異なるために軌道が重ならないペア画像を用い,これらの適切な重ね合わせ法について検討した。その結果,同一地点とみなせる対応点は画像から万遍なく10個以上選び,画像の幾何変換には低次の多項式を用いるのが妥当であり,重ね合わせの平均誤差は0.3ピクセル以下に抑えることが必要であることが明らかとなった。これらが満足されないと,重ね合わせの良否の指標である干渉縞(インターフェログラム)を画像全体にわたって得ることができない。(2) 地形が平坦な場所において1ピクセル当たりのフリンジ数を算出することで,衛星の軌道の相違に起因した軌道縞を干渉画像から適切に除去する手法を開発した。除去後の画像から地形の標高を求めるには軌道間距離の視線方向の成分が重要な因子となることがわかり,その成分の値を導くための計算式を明らかにした。本手法によって推定された標高は,地形図から読みとった値と概ね対応した。(3) RADARSATよりもJERS-1SAR画像の方が軌道の揺れが少ないので,強度画像のステレオ視から標高を算出するのに適していることがわかった。

今年，我们使用了日本的JERS-1卫星和加拿大的Radarsat卫星的合成孔径雷达（SAR）图像进行分析，并进行了一项基础研究，该研究对如何为两个活跃火山创建高度准确的数字地形模型：Sakurajima：Sakurajima在南部的Java，Indonesia，Indonesia的Java中的Sakurajima和Merapi Volcano。在这种情况下，使用两种类型的图像进行考虑：干涉图像，这些图像保留了仅代表微波的散射强度的微波和强度图像的相位信息。所获得的结果总结如下：（1）尽管使用了不同的观察日期，但对同一场景的SAR图像，没有重叠的成对图像，并研究了适当的叠加方法。结果，很明显，有必要从图像中选择10个或更多相应的点，这些点可以被认为是相同的点，并且要使用低阶多项式进行图像的几何变换，并且叠加的平均误差应保持在0.3像素以下。如果不满足这些，则在整个图像中无法获得叠加质量的干涉图。（2）我们开发了一种方法，可以通过在平坦地形中计算每个像素的条纹的数量，从而正确去除由卫星轨道差异引起的轨道条纹。据发现，跨区域间距离的视线方向的组成部分是从去除的图像中找到地形高度的重要因素，并且阐明了用于得出组件值值的计算公式。该方法估计的高程大致对应于地形图读取的值。（3）由于JERS-1SAR图像的轨道摇动比Radarsat较小，因此已发现它适合从强度图像的立体视觉计算高程。